一种电动管钳

技术领域：

本发明涉及管钳技术领域，尤其涉及一种电动管钳。

背景技术：

管钳指的是靠两个齿形钳牙来夹紧并转动管子或其他圆筒形表面的一种钳子。现有的管钳大多数都是手动管钳，手动管钳操作速度慢、费时费力、拆装效率低，特别是在狭小空间进行操作时，不能正常施力，很难完成操作，从而影响正常施工。近年来市场上虽然也出现了一些电动管钳，但现有的电动管钳，扭力小，容易出现拧不紧的情况，结构稳定性差，易损坏，故障率高，自动化程度低，有的需要用手配合才能实现管钳的开合，有的需要用手握紧来实现对管子的夹持，以上都只能达到半电动化程度，使用时工作人员一只手持电动管钳，还需要另一只手来配合进行操作，在一些无法用手辅助的狭小空间内则无法操作，目前还没有很好的办法解决上述问题。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种电动管钳，结构设计合理，扭力大，结构稳定，故障率低，自动化程度高，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电动管钳，包括：

壳体，所述壳体包括手柄，手柄前端两侧分别通过转轴与伸缩连接臂相连，每个伸缩连接臂的前端分别通过转轴与半圆形夹持臂相连，两半圆形夹持臂靠近手柄的一端通过转轴连接，另一端可开合设置，两半圆形夹持臂对接组成圆环用于夹持管件；

夹持组件，所述夹持组件为两套，分别安装在两半圆形夹持臂内，两套夹持组件配合向内收缩用于对管件进行夹紧拧动；

夹持组件驱动机构，所述夹持组件驱动机构安装在壳体内用于驱动两套夹持组件运转；

夹持臂开合机构，所述夹持臂开合机构安装在壳体内用于驱动两半圆形夹持臂的开合。

所述夹持组件驱动机构和夹持臂开合机构经安装在壳体内的主离合齿轮组与安装在壳体内的电机相连。

所述主离合齿轮组包括：

电机齿轮，所述电机齿轮与电机的输出轴相连；

夹持臂开合驱动齿轮，所述夹持臂开合驱动齿轮与电机齿轮啮合，夹持臂开合驱动齿轮与夹持臂开合机构连接；

夹持组件离合齿轮，所述夹持组件离合齿轮安装在手柄内，包括安装在翘板上的正转离合齿轮和反转离合齿轮，正转离合齿轮和反转离合齿轮与电机齿轮啮合，所述翘板安装在电机的输出轴上，翘板的另一端两侧分别设有正转电磁铁和反转电磁铁，翘板中部两侧分别设有复位弹簧；

夹持组件驱动齿轮，所述夹持组件驱动齿轮与正转离合齿轮和反转离合齿轮可离合啮合，夹持组件驱动齿轮与夹持组件驱动机构连接。

所述夹持组件驱动机构包括：

主减速齿轮组，所述主减速齿轮组安装在手柄内，包括分别与夹持组件驱动齿轮啮合的两个减速大齿轮，两个减速大齿轮两侧分别啮合减速小齿轮；

驱动连杆机构，所述驱动连杆结构包括分别设在手柄内与两个减速小齿轮相连的驱动杆，驱动杆另一端通过万向节与设在伸缩连接臂内的伸缩传动杆相连，伸缩传动杆另一端通过万向节与蜗杆相连，蜗杆与夹持组件相连。

所述夹持臂开合机构包括：

副离合齿轮组，所述副离合齿轮组包括安装在手柄内与夹持臂开合驱动齿轮啮合的副减速齿轮组，副减速齿轮组与安装在轴上可平移的离合齿轮连接，离合齿轮一侧安装吸块，吸块一侧设有离合电磁铁，离合齿轮另一侧与螺杆驱动齿轮可离合连接；

螺杆，所述螺杆与螺杆驱动齿轮螺纹连接，螺杆穿出手柄与两半圆形夹持臂的转轴连接处相连。

所述螺杆上设有触块，触块前后两端分别设有凹槽，所述手柄内前端设有与凹槽相配合的触点开关。

所述夹持组件包括：

主动轮，所述主动轮包括两个相对接的半环轮，主动轮外侧与蜗杆啮合，主动轮上均匀固定安装若干个推块；

从动轮，所述从动轮包括两个相对接的半环轮，从动轮上通过弹簧转轴均匀安装若干个弧形夹持杆，所述弧形夹持杆的数量与推块相同，所述弧形夹持杆的位置与推块错位设置；

所述主动轮通过推块推动弧形夹持杆的自由端向内收缩，主动轮通过推块带动从动轮和弧形夹持杆旋转对管件进行夹紧拧动。

所述弧形夹持杆的自由端内侧安装有可拆卸的防滑齿。

所述主动轮和从动轮外侧分别设有卡口，所述半圆形夹持臂内设有与卡口相配合的定位销，其中一定位销为带触点的定位销。

所述两半圆形夹持臂的开合端安装有弹性锁扣以及控制弹性锁扣开合的电磁铁。

本发明采用上述方案，具有如下优点：

通过两套驱动连杆机构同步带动主动轮和从动轮旋转对管件进行夹紧，扭力大，结构稳定，故障率低，通过一台电机带动夹持组件驱动机构和夹持臂开合机构的两套机构进行动作，既能够实现两半圆形夹持臂的自动开合，又能够实现对管件的夹紧拧动，自动化程度高，且结构紧凑，合理充分的利用了手柄内的空间。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明主离合齿轮组的结构示意图。

图3为本发明主减速齿轮组的结构示意图。

图4为本发明主动轮和从动轮结合的结构示意图。

图5为本发明副离合齿轮组的放大结构示意图。

图6为本发明主动轮的结构示意图。

图7为本发明从动轮的结构示意图。

图8为本发明定位销的结构示意图。

图9为本发明带触点的定位销的结构示意图。

图10为本发明弹性锁扣的放大结构示意图。

图11为本发明触块和触点开关部位的放大结构示意图。

图中，1、手柄，2、伸缩连接臂，3、半圆形夹持臂，4、电机，5、电机齿轮，6、夹持臂开合驱动齿轮，7、翘板，8、正转离合齿轮，9、反转离合齿轮，10、正转电磁铁，11、反转电磁铁，12、复位弹簧，13、夹持组件驱动齿轮，14、减速大齿轮，15、减速小齿轮，16、驱动杆，17、伸缩传动杆，18、蜗杆，19、副离合齿轮组，20、离合齿轮，21、吸块，22、离合电磁铁，23、螺杆驱动齿轮，24、螺杆，25、触块，26、触点开关，27、主动轮，28、推块，29、从动轮，30、弧形夹持杆，31、防滑齿，32、卡口，33、定位销，34、弹性锁扣，35、电磁铁。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-11所示，一种电动管钳，包括：

壳体，所述壳体包括手柄1，手柄1前端两侧分别通过转轴与伸缩连接臂2相连，每个伸缩连接臂2的前端分别通过转轴与半圆形夹持臂3相连，两半圆形夹持臂3靠近手柄1的一端通过转轴连接，另一端可开合设置，两半圆形夹持臂3对接组成圆环用于夹持管件；

夹持组件，所述夹持组件为两套，分别安装在两半圆形夹持臂3内，两套夹持组件配合向内收缩用于对管件进行夹紧拧动；

夹持组件驱动机构，所述夹持组件驱动机构安装在壳体内用于驱动两套夹持组件运转；

夹持臂开合机构，所述夹持臂开合机构安装在壳体内用于驱动两半圆形夹持臂3的开合。

所述夹持组件驱动机构和夹持臂开合机构经安装在壳体内的主离合齿轮组与安装在壳体内的电机4相连，实现了通过一台电机4带动夹持组件驱动机构和夹持臂开合机构的两套机构进行动作，合理充分的利用了手柄内的空间。电机4可通过安装在手柄1内的蓄电池进行供电，也可以通过线路连接外部电源供电。通过设在手柄1上的按键，可以实现一键操作。

所述主离合齿轮组如图2所示，包括：

电机齿轮5，所述电机齿轮5与电机4的输出轴相连；

夹持臂开合驱动齿轮6，所述夹持臂开合驱动齿轮6与电机齿轮5啮合，夹持臂开合驱动齿轮6与夹持臂开合机构连接；

夹持组件离合齿轮，所述夹持组件离合齿轮安装在手柄1内，包括安装在翘板7上的正转离合齿轮8和反转离合齿轮9，正转离合齿轮8和反转离合齿轮9与电机齿轮5啮合，所述翘板7安装在电机4的输出轴上，翘板7的另一端两侧分别设有正转电磁铁10和反转电磁铁11，翘板7中部两侧分别设有复位弹簧12；

夹持组件驱动齿轮13，所述夹持组件驱动齿轮13与正转离合齿轮8和反转离合齿轮9可离合啮合，夹持组件驱动齿轮13与夹持组件驱动机构连接。

电机齿轮5与夹持臂开合驱动齿轮6、正转离合齿轮8和反转离合齿轮9始终处于啮合状态，当正转电磁铁10工作时，正转电磁铁10将翘板7的自由端向下吸合，翘板7便会带动正转离合齿轮8和反转离合齿轮9顺时针旋转，使正转离合齿轮8与夹持组件驱动齿轮13啮合，反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13脱离；反之，当反转电磁铁11工作时，反转电磁铁11将翘板7的自由端向上吸合，翘板7便会带动正转离合齿轮8和反转离合齿轮9逆时针旋转，使反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13啮合，正转离合齿轮8与夹持组件驱动齿轮13脱离；实现了夹持组件驱动齿轮13的正反转，从而实现了夹持组件的正反转。当正转电磁铁10和反转电磁铁11都不工作时，在复位弹簧12作用下，翘板7的自由端会处在两者中间位置，此时，正转离合齿轮8、反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13处于脱离状态。

所述夹持组件驱动机构包括：

主减速齿轮组，如图3所示，所述主减速齿轮组安装在手柄1内，包括分别与夹持组件驱动齿轮13啮合的两个减速大齿轮14，两个减速大齿轮14两侧分别啮合减速小齿轮15；

驱动连杆机构，如图1所示，所述驱动连杆结构包括分别设在手柄1内与两个减速小齿轮15相连的驱动杆16，驱动杆16另一端通过万向节与设在伸缩连接臂3内的伸缩传动杆17相连，伸缩传动杆17另一端通过万向节与蜗杆18相连，蜗杆18与夹持组件相连。

夹持组件驱动齿轮13旋转时带动两个减速大齿轮14旋转，两个减速大齿轮14再带动两个减速小齿轮15旋转，两个减速小齿轮15分别带动两个驱动杆16旋转，两个驱动杆16再带动两个伸缩传动杆17旋转，两个伸缩传动杆17再带动两个蜗杆18旋转，两个蜗杆18带动夹持组件旋转，实现对管件的夹紧拧动。

所述夹持臂开合机构包括：

副离合齿轮组，所述副离合齿轮组包括安装在手柄1内与夹持臂开合驱动齿轮6啮合的副减速齿轮组19，如图5所示，副减速齿轮组19包括若干个啮合的大小齿轮，副减速齿轮组19与安装在轴上可平移的离合齿轮20连接，轴上设有可使离合齿轮20复位的弹簧，离合齿轮20一侧安装吸块21，吸块21一侧设有离合电磁铁22，离合齿轮20另一侧与螺杆驱动齿轮23可离合连接；离合电磁铁22工作时可与吸块21吸合，带动离合齿轮20沿轴平移，使离合齿轮20与螺杆驱动齿轮23脱离；离合电磁铁22不工作时，离合齿轮20在弹簧的作用下复位与螺杆驱动齿轮23啮合；

螺杆24，所述螺杆24与螺杆驱动齿轮23螺纹连接，螺杆24穿出手柄1与两半圆形夹持臂3的转轴连接处相连。

如图11所示，所述螺杆24上设有触块25，触块25前后两端分别设有凹槽，所述手柄1内前端设有与凹槽相配合的触点开关26。

夹持臂开合驱动齿轮6带动副减速齿轮组19运转，副减速齿轮组19带动离合齿轮20旋转，离合齿轮20再带动螺杆驱动齿轮23旋转，从而带动螺杆24前后移动，螺杆24向前移动时，便会向前推动两半圆形夹持臂3的转轴连接处，当触块25前端的凹槽触碰到触点开关26时，触点开关26会反馈信号进行移动到位提醒，从而将两半圆形夹持臂3打开；螺杆24向后移动时，便会向后拉动两半圆形夹持臂3的转轴连接处，当触块25后端的凹槽触碰到触点开关26时，触点开关26会反馈信号进行移动到位提醒，从而将两半圆形夹持臂3闭合。

所述夹持组件包括：如图4、6、7所示，

主动轮27，所述主动轮27包括两个相对接的半环轮，主动轮27外侧与蜗杆18啮合，主动轮27上均匀固定安装若干个推块28；

从动轮29，所述从动轮29包括两个相对接的半环轮，从动轮29上通过弹簧转轴均匀安装若干个弧形夹持杆30，所述弧形夹持杆30的数量与推块28相同，所述弧形夹持杆30的位置与推块28错位设置；

所述主动轮27通过推块28推动弧形夹持杆30的自由端向内收缩，主动轮27通过推块28带动从动轮29和弧形夹持杆30旋转对管件进行夹紧拧动。

蜗杆18带动主动轮27旋转，如图4中所示，当主动轮27顺时针旋转时，主动轮27通过推块28推动弧形夹持杆30的自由端向内收缩，主动轮27带动从动轮29持续旋转实现对管件的拧紧，所述弧形夹持杆30的自由端内侧安装有可拆卸的防滑齿31，可以起到防滑作用，防滑齿31可拆卸，方便损坏后进行更换；当主动轮27逆时针旋转时，推块28逐渐离开弧形夹持杆30的自由端，弧形夹持杆30在弹簧转轴的作用下自动复位，从而松开管件。

如图8、9所示，所述主动轮27和从动轮29外侧分别设有卡口32，所述半圆形夹持臂3内设有与卡口32相配合的定位销33，其中一定位销33为带触点的定位销，定位销33为弹性定位销，始终与主动轮27和从动轮29贴合。初始状态时，定位销33正好卡在卡口32内，当主动轮27顺时针旋转时，卡口32与定位销33脱离，不影响顺时针正常旋转；当主动轮27逆时针旋转时，当卡口32移动至定位销33位置时，定位销33会对卡口32进行阻挡，带触点的定位销33会发送信号进行到位提醒，使主动轮27停止旋转，此时，正好恢复到初始状态位置。

如图10所示，所述两半圆形夹持臂3的开合端安装有弹性锁扣34以及控制弹性锁扣34开合的电磁铁35。电磁铁35工作时，会与弹性锁扣34吸附，弹性锁扣34另一端翘起，从而将两半圆形夹持臂3打开；反之，电磁铁35不工作时，弹性锁扣34在弹簧作用下复位，弹性锁扣34另一端的倒扣将两半圆形夹持臂3锁死。

工作原理：

工作时，首先控制电磁铁35工作，使弹性锁扣34另一端翘起将两半圆形夹持臂3打开。然后电机4启动，此时正转电磁铁10、反转电磁铁11、离合电磁铁22都不工作，正转离合齿轮8、反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13处于脱离状态，电机齿轮5只带动夹持臂开合驱动齿轮6旋转，夹持臂开合驱动齿轮6带动副减速齿轮组19运转，副减速齿轮组19带动离合齿轮20旋转，离合齿轮20再带动螺杆驱动齿轮23旋转，从而带动螺杆24向前移动，当螺杆24上的触块25触碰到触点开关26时，触点开关26会反馈信号进行移动到位提醒，此时可将两半圆形夹持臂3打开，然后将管件置于两半圆形夹持臂3之间，再控制电机4反转，使螺杆24向后移动将两半圆形夹持臂3闭合。然后再控制离合电磁铁22工作，离合电磁铁22工作时可与吸块21吸合，带动离合齿轮20沿轴平移，使离合齿轮20与螺杆驱动齿轮23脱离。然后再控制正转电磁铁10工作，正转电磁铁10将翘板7的自由端向下吸合，翘板7便会带动正转离合齿轮8和反转离合齿轮9顺时针旋转，使正转离合齿轮8与夹持组件驱动齿轮13啮合，反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13脱离。正转离合齿轮8带动夹持组件驱动齿轮13旋转，夹持组件驱动齿轮13再带动两个减速大齿轮14旋转，两个减速大齿轮14再带动两个减速小齿轮15旋转，两个减速小齿轮15分别带动两个驱动杆16旋转，两个驱动杆16再带动两个伸缩传动杆17旋转，两个伸缩传动杆17再带动两个蜗杆18旋转，两个蜗杆18带动带动主动轮27旋转，当主动轮27顺时针旋转时，主动轮27通过推块28推动从动轮29上的弧形夹持杆30的自由端向内收缩，主动轮27带动从动轮29持续旋转实现对管件的拧紧工作。

拧紧工作完成后，控制反转电磁铁11工作，反转电磁铁11将翘板7的自由端向上吸合，翘板7便会带动正转离合齿轮8和反转离合齿轮9逆时针旋转，使反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13啮合，正转离合齿轮8与夹持组件驱动齿轮13脱离；反转离合齿轮9带动夹持组件驱动齿轮13旋转，夹持组件驱动齿轮13再带动两个减速大齿轮14旋转，两个减速大齿轮14再带动两个减速小齿轮15旋转，两个减速小齿轮15分别带动两个驱动杆16旋转，两个驱动杆16再带动两个伸缩传动杆17旋转，两个伸缩传动杆17再带动两个蜗杆18旋转，两个蜗杆18带动带动主动轮27旋转，主动轮27逆时针旋转时，推块28逐渐离开弧形夹持杆30的自由端，弧形夹持杆30在弹簧转轴的作用下自动复位，从而松开管件。然后控制正转电磁铁10、反转电磁铁11都停止工作，在复位弹簧12作用下，翘板7的自由端会处在两者中间位置，此时，正转离合齿轮8、反转离合齿轮9与夹持组件驱动齿轮13处于脱离状态。然后再控制离合电磁铁22停止工作，离合齿轮20在弹簧的作用下复位与螺杆驱动齿轮23啮合，离合齿轮20带动螺杆驱动齿轮23旋转，从而带动螺杆24向前移动，当螺杆24上的触块25触碰到触点开关26时，触点开关26会反馈信号进行移动到位提醒，从而将两半圆形夹持臂3打开，然后将管件移出即可，完成整个工作。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。